2015年初，内蒙古北方重工业集团有限公司中标国内某400万吨/年煤炭间接液化项目超高压蒸汽用P91无缝钢管。该项目P91钢管的技术要求（非金属夹杂物、P含量、晶粒度、硬度均匀性）超出国内批量生产该类钢管的实际水平，特别是非金属夹杂物，实现指标存在极大的技术难度。为此该公司开展了提高钢的纯净度（O含量、夹杂物）技术攻关，使产品合格率达到100%，拓展了高端无缝钢管市场。
对于冶炼高纯净高铬钢P91而言，钢中夹杂物级别达到B、D、DS≤1.5级，且同时满足A+B+C+D≤3.5级，控制钢中O含量和选择脱氧方式成为难点。
低碳钢控氧难度大，低碳高合金钢冶炼时间长，难度更大。为此，要“系统考虑，防治结合”，即通过控制电炉冶炼过程中的过氧化程度、出钢过程中预脱氧措施、精炼过程扩散脱氧、钢液中的脱氧产物和夹杂物形态、熔渣吸附能力、浇注过程气体保护，实现低氧含量。
P91钢管制造流程为：50tEAF→50tLF→VD→调氮→软吹→保护浇注→钢锭热送→150Mn压机制坯→360MN压机挤管→管坯热处理→理化检测→精加工→无损检测→交验。
研究结果表明：
（1）当氧化脱碳期达到平衡态时C、O浓度积是常数，碳高则氧低。因P91等钢出钢碳工艺要求较低（≤0.05%），若吹氧工艺控制不合理，出钢C含量控制过低，会造成电炉钢水过氧化，进而造成在后续精炼工序中使用的脱氧剂的量增多，生成较多的脱氧产物，而脱氧产物不能全部上浮被溶渣吸附，势必有部分脱氧产物滞留在钢液中，从而造成钢中夹杂物超标。因此优化电炉冶炼中的化料、氧化脱碳及升温期的吹氧工艺，并以理论计算吹氧量为指导，在保证出钢P含量条件下，精确控制C含量在0.04～0.05%，稳定地控制了电炉冶炼钢水过氧化，从源头控制钢中的O含量。
（2）采用电炉出钢过程先碳脱氧、后沉淀脱氧的电炉炉后预脱氧工艺，精炼过程扩散脱氧，控制VD前及软吹前钢中自由氧≤8×10-6，（FeO)≤0.6%。VD前钢水达到较高纯净度后再进行钙处理及终脱氧，减少了钢水中的脱氧产物，改善了夹杂物的形态。
（3）采用精炼过程不间断扩散脱氧和持续保持熔渣还原性，防止精炼过程钢水的脱氧产物，改善了夹杂物的形态。
（4）控制熔渣碱度，减少球状夹杂物。
（5）通过综合采用以上技术措施，制备的无缝管产品中的全氧含量稳定控制在12×10-6～20×10-6范围内。A类和C类夹杂物控制在不大于1级、B类和D类夹杂物不大于1.5级的范围内。A、B、C、D类夹杂物之和控制在不大于3.5级的范围内。同时材料的性能指标均达到相关技术标准，且性能储备较大。（余冶）


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。